使用Apache POI实现Java操作Office文件：从Excel、Word到PPT模板写入

在企业级开发中，自动化处理Office文件（如Excel报表生成、Word文档模板填充、PPT批量制作）是常见需求。Apache POI作为Java领域最成熟的Office文件操作库，提供了一套完整的解决方案。本文将通过实战代码，详细讲解如何使用POI写入Excel、Word文件，并深入探讨如何基于PPT模板生成定制化演示文稿。

一、Apache POI：Java操作Office的瑞士军刀

Apache POI是Apache软件基金会开源的Java库，支持对Microsoft Office格式文件（.xls/.xlsx、.doc/.docx、.ppt/.pptx等）进行读取、创建和修改。其核心优势包括：

• 全格式覆盖 ：支持新旧格式（如Excel的二进制.xls与XML.xlsx），适配不同Office版本
• 性能优化：提供SXSSF流式API处理大数据量Excel，避免内存溢出
• 生态整合：可与Spring、POI-TL等框架结合，扩展复杂文档处理能力
• 跨平台支持：纯Java实现，适用于Windows/Linux/macOS环境

二、快速写入Excel文件：从数据到报表

场景：生成员工信息表

使用POI的XSSF组件（处理.xlsx格式），实现数据到Excel的快速写入：

import org.apache.poi.xssf.usermodel.*;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class ExcelWriter {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建工作簿和工作表
        XSSFWorkbook workbook = new XSSFWorkbook();
        XSSFSheet sheet = workbook.createSheet("员工信息");
        
        // 定义表头和数据
        String[] headers = {"姓名", "年龄", "部门", "入职日期"};
        String[][] data = {
            {"张三", "28", "技术部", "2023-01-15"},
            {"李四", "32", "市场部", "2021-05-20"}
        };
        
        // 写入表头
        XSSFRow headerRow = sheet.createRow(0);
        for (int i = 0; i < headers.length; i++) {
            headerRow.createCell(i).setCellValue(headers[i]);
        }
        
        // 写入数据
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            XSSFRow dataRow = sheet.createRow(i + 1);
            for (int j = 0; j < data.length; j++) {
                dataRow.createCell(j).setCellValue(data[i][j]);
            }
        }
        
        // 保存文件
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("employee_info.xlsx")) {
            workbook.write(fos);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try { workbook.close(); } catch (Exception ignored) {}
        }
    }
}

关键API：

• XSSFWorkbook：代表整个Excel文件
• createSheet()：创建工作表
• createRow()/createCell()：创建行和单元格
• setCellValue()：设置单元格值（支持字符串、数字、日期等类型）

三、Word文档生成：从模板到个性化内容

场景：生成合同文档

使用XWPF组件（处理.docx格式），实现动态文本填充：

import org.apache.poi.xwpf.usermodel.*;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class WordWriter {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建空白文档
        XWPFDocument document = new XWPFDocument();
        
        // 添加标题
        XWPFParagraph titlePara = document.createParagraph();
        titlePara.setAlignment(ParagraphAlignment.CENTER);
        XWPFRun titleRun = titlePara.createRun();
        titleRun.setFontSize(20);
        titleRun.setText("合作协议");
        
        // 添加正文
        XWPFParagraph contentPara = document.createParagraph();
        XWPFRun contentRun = contentPara.createRun();
        contentRun.setText("甲方：XX科技有限公司\n乙方：YY商贸有限公司\n签约日期：2023年10月1日");
        
        // 保存文件
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("contract.docx")) {
            document.write(fos);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try { document.close(); } catch (Exception ignored) {}
        }
    }
}

进阶技巧：

• 样式设置 ：通过setFontSize()、setBold()、setColor()等方法控制文本样式
• 表格创建 ：使用createTable()生成表格，支持合并单元格、设置边框等
• 模板填充 ：读取现有.docx模板，通过占位符（如${name}）替换动态内容

四、PPT模板写入：批量生成定制化演示文稿

核心思路：

1. 准备PPT模板（包含占位符文本框、图表区域等）
2. 读取模板文件，定位目标元素（文本框/表格/图片）
3. 替换占位符内容或新增幻灯片内容

实战代码：基于模板生成数据报告

import org.apache.poi.xslf.usermodel.*;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class PPTTemplateWriter {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream templateStream = new FileInputStream("report_template.pptx")) {
            // 加载模板
            XMLSlideShow ppt = new XMLSlideShow(templateStream);
            
            // 获取封面幻灯片（假设模板第一张为封面）
            XSLFSlide coverSlide = ppt.getSlides().get(0);
            
            // 替换标题占位符（假设占位符文本为"[报告标题]"）
            for (XSLFShape shape : coverSlide.getShapes()) {
                if (shape instanceof XSLFTextShape && 
                    ((XSLFTextShape) shape).getText().contains("[报告标题]")) {
                    XSLFTextShape titleShape = (XSLFTextShape) shape;
                    titleShape.getTextParagraphs().get(0).getTextRuns().get(0)
                          .setText("2023年度销售数据报告", 0); // 从位置0开始替换
                }
            }
            
            // 添加数据幻灯片（假设模板第二张为数据页）
            if (ppt.getSlides().size() >= 2) {
                XSLFSlide dataSlide = ppt.getSlides().get(1);
                // 写入表格数据（假设模板包含一个2x2的表格）
                XSLFTable table = dataSlide.getTables().get(0);
                XSLFTableRow row1 = table.getRow(0);
                row1.getCell(0).setText("产品A");
                row1.getCell(1).setText("1500件");
                // 同理操作其他行...
            }
            
            // 保存输出
            try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("generated_report.pptx")) {
                ppt.write(outputStream);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

定位元素技巧：

• 按文本内容定位 ：通过getText()方法匹配占位符（如"[姓名]"）
• 按形状类型筛选 ：区分文本框（XSLFTextShape）、表格（XSLFTable）、图片（XSLFPictureShape）
• 使用模板标记 ：在模板中为特定元素命名（如"TitlePlaceholder"），通过getShapeByName()精准定位

五、依赖配置（Maven项目）

在pom.xml中添加POI核心依赖，一次引入所有Office格式支持：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.poi</groupId>
        <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
        <version>5.2.3</version> <!-- 最新稳定版 -->
    </dependency>
    <!-- 可选：旧格式支持（如.doc/.xls） -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.poi</groupId>
        <artifactId>poi</artifactId>
        <version>5.2.3</version>
    </dependency>
</dependencies>

六、注意事项

1. 资源释放 ：使用try-with-resources自动关闭Workbook/Document/SlideShow，避免内存泄漏
2. 格式兼容性 ：
   • .xls（Excel 97-2003）最大支持65536行，超过需用.xlsx
   • PPT模板中的复杂动画/图表可能需要额外处理
3. 性能优化 ：
   • 处理大数据量Excel时使用SXSSFWorkbook（流式API）
   • 批量操作时减少createCell()等方法调用次数
4. 官方文档 ：参考POI开发者指南获取完整API说明

七、总结

Apache POI为Java开发者提供了强大的Office文件操作能力，无论是基础的数据写入，还是复杂的模板定制，都能通过灵活组合API实现。掌握POI的核心组件（XSSF/XWPF/XSLF）和元素定位技巧，可高效解决企业级开发中的文档自动化需求。

延伸思考：结合POI-TL等工具可实现更复杂的Word模板引擎，而面对超大数据量Excel处理时，需合理选择HSSF（旧格式）、XSSF（新格式）或SXSSF（流式）方案。建议在实际项目中根据文件格式、数据量和功能复杂度选择最佳实现方式。

立即尝试在你的项目中引入Apache POI，体验Java与Office文件的无缝交互吧！